Paleosen, günümüzden 66.043 milyon yıl önce başlayıp 55.8 milyon yıl önce sona eren jeolojik zaman dilimidir. Kuş olmayan dinozorların yok olması ile başlar. Paleosen devrinin başlaması ile memeliler geniş topraklara yayılmaya başlamıştır. Kretase döneminin sonunda bugünküne benzeyen Türkiye belirmeye başlamıştır.
Miacidae veya Miacoidea, ilk olarak geç Paleosen'de Çin ve ABD'de ortaya çıkan, Eosen döneminde Avrasya ve Kuzey Amerika'da yayılan bazal carnivoraform memeli grubudur. Etçiller, kuzey yarım kürede, karışık atalardan gelen et yiyiciler olan miacoidlerden evrimleştiler.
Eteneliler, eteneli memeliler veya plasentalı memeliler, memelilerin bir infra sınıfı. Diğer alt sınıflar keseliler (Metatheria) ve hâlâ yumurtlayarak üreyen ilkel memelilerdir (Protheria). Aralarında büyük bir farkla en büyük grup etenelilerdir. Günümüzde, 6000'in üzerinde eteneli türü bulunmaktadır. Vücut yapıları ve yaşam alanlarının farklılıkları ile en çeşitli memeli grubunu oluştururlar.
Alligatoridae, Crocodilia takımına bağlı bir hayvan familyasıdır.
Euarchontoglires veya Supraprimates, eteneliler infra sınıfında yer alan, moleküler genetik araştırmalar sonrası ortaya konulmuş olan bir üst takım.
Prionailurus, Asya'ya özgü benekli, küçük bir yabani kedisi cinsi. Ormanlar tercih ettikleri habitattır; küçük memeliler, sürüngenler ve kuşlar ile ve bazen de suda yaşayan yaban hayatı ile beslenirler.
Sivatherium, dağılımı Afrika'dan Hint Yarımadası'na kadar uzanan, soyu tükenmiş bir zürafa cinsi.
Hyopsodontidae, Paleosen ila geç Eosen dönemleri arasında genel olarak Avrasya ve Amerika'da yaşamış erken tek toynaklıları içeren bir familya.
Dichobunidae, Eosen ila Oligosen dönemleri arasında, Avrupa, Asya ve Kuzey Amerika'da yaşamış çift toynaklıları içeren bir familya.
Graecopithecus, ilk olarak 1944'te Yunanistan'da bulunan tek bir çene ile tanımlanan bir büyük insansı maymun cinsi. Geç Miyosen'e tarihlenen diş örneklerinin analizi, Graecopithecus'un şempanze hariç, insanların olası en eski doğrudan atası ya da alternatif olarak insanların ve şempanzelerin olası bir son ortak atası olabileceği önerilerine yol açmıştır. Ancak diğer bilim insanları bu iddialara kuşkuyla bakıyorlar. Fosil, bilim insanları tarafından El Graeco olarak adlandırıldı.
Xenungulata, Geç Paleosen'den Erken Eosen'e kadar Güney Amerika'da yaşamış bir ilkel toynaklı takımıdır. Grubun fosilleri Brezilya, Arjantin, Peru, ve Kolombiya'daki yataklardan bilinmektedir. Bu esrarengiz grubun en bilinen üyesi, yaşayan Afrika fillerine benzer bir yürüyüşe sahip tapir benzeri bir hayvan olan Carodnia cinsidir.
Dryopithecini, Avrasya ve Afrika'da yaşamış, goriller, şempanzeler ve insanların atalarına yakın olduğu düşünülen, soyu tükenmiş bir hominid oymağıdır. Bu grubun üyeleri Dryopithecineler olarak bilinir.
Proconsulidae, Kenya'da Miyosen döneminde yaşamış ve Afrika ile sınırlı olan erken bir insansı maymun familyasıdır.
Giraffoidea, Climacoceratidae, Antilocapridae ve Giraffidae familyalarını içeren bir üst familyadır. Üst familya ait tek mevcut üyeler, Amerika antilobu, zürafa ve okapi'dir.
Decannatherium, soyu tükenmiş bir Zürafa cinsi. İlk kez 1952'de Crusafont Pairo tarafından adlandırıldı. Yalnızca İspanya, Segovia'daki Macrofauna, Los Valles de Fuentiduenya fosil bölgesinde bulundu.
Sinodontlar veya Cynodontia, ilk olarak Geç Permiyen'de ortaya çıkan ve Permiyen-Triyas yok oluşu olayından sonra geniş ölçüde çeşitlenen bir terapsit grubudur. Sinodontlar, etoburluk ve otçulluk dahil olmak üzere çok çeşitli yaşam tarzlarına sahipti. Geç Triyas sırasında ortaya çıkmış olan probainognatiyen sinodontlar (Probainognathia), oldukça gelişmişlerdir ve hâla yaşayan sinodontlar olan memelileri içerirler. Diğer tüm sinodont soyları yok olmuştur. Bilinen son memeli olmayan sinodont grubu olan Tritylodontidae'nin son kalıntılarına Erken Kretase'de rastlanmıştır.
Notharctidae, fosilleri öncelikle Kuzey Amerika ve Avrupa'da bulunan, soyu tükenmiş bir adapiform primat familyası.
Leptadapis, Orta Eosen'de Avrupa'da yaşamış bir adapiform primat cinsidir. Cinsin fosilleri İspanya'daki Escanilla Oluşumu ve İsviçre'deki Egerkingen'de bulunmuştur.
Oligopithecus, Erken Oligosen'de Afrika'da yaşamış bir primat fosilidir.Cins, Mısır'da bulunan bir çene kemiğinden bilinen Oligopithecus savagei tip türü ve Uman'da Oligopithecus rogeri ile temsil edilir.
Anomaluromorpha, Rodentia takımı içinde sınıflandırılan bir memeli alt takımıdır.
